Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2756_TeseDoutoradoWagnerTeixeiradaCosta.pdf: 7941931 bytes, checksum: a01506705f5c62256c787ad31940451a (MD5) Previous issue date: 2010-10-01 / O uso de sistemas fotovoltaicos vem crescendo nos últimos anos, exigindo necessidade de novas pesquisas para a redução dos custos e do aumento da eficiência e confiabilidade de novas tecnologias. Nesta Tese, um novo modelo para o módulo fotovoltaico, um novo método MPPT (seguidor do ponto de máxima potência) e um estimador das medidas de irradiância e temperatura são desenvolvidos. Também é apresentada uma nova aplicação do algoritmo evolutivo para a estimação de parâmetros do módulo fotovoltaico. O novo modelo é baseado na função de transferência da resposta ao degrau de um sistema linear de primeira ordem. Portanto, um modelo simples com poucos parâmetros e com baixo esforço computacional é mostrado. A partir do novo modelo é proposto um novo método MPPT. Este método calcula a tensão referente à máxima potência, considerando as condições ambientais. Ele apresenta as vantagens de não oscilar em torno do ponto de máxima potência do módulo fotovoltaico e de não depender do intervalo de amostragem. Junto com o novo modelo é desenvolvido um estimador para as medidas de irradiância e temperatura a partir dos valores de corrente e tensão de saída do módulo fotovoltaico, descartando a necessidade da aquisição de sensores para estas duas medidas, assim reduzindo custos. Este estimador pode trabalhar em conjunto com vários dispositivos MPPT sem afetar o seu funcionamento. Para a estimação de parâmetros é proposta a aplicação de um algoritmo evolutivo, inspirado na seleção natural e reprodução genética. Os dados utilizados para estimação dos parâmetros são provenientes dos fabricantes ou de ensaios. Esta metodologia tem como vantagens não necessitar de ajustes nos dados para condições ambientais diferentes, além de dispensar na sua aplicação, o uso das complexas equações que descrevem o módulo fotovoltaico. Para análise e validação de todos os modelos e métodos propostos, são implementados programas de simulação. Os resultados são comparados com as metodologias consolidadas na literatura.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-12T13:56:40Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2456000 bytes, checksum: f9e0beb17c575d03cdd84ef493b49c4a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T13:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2456000 bytes, checksum: f9e0beb17c575d03cdd84ef493b49c4a (MD5) Previous issue date: 2014-12-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This thesis aims at the design of an Adaptive controller for the modeling and real-time control of a water pumping system through the simultaneous use of control valves and frequency converter is used for the drive of a pump motor set, aiming to reduce the consumption of water and electricity. We developed a prototype of the water pumping system composed of two branches, aiming to model and identify the motor-pump set Parametrically as well as design and implement adaptive auto adjustable Generalized Minimum variance controllers (GMV). The controller operates in the determination of engine speed and the aperture angle of the control valve. The methodology consisted of a theoretical and experimental study considering the branches operate so disengaged. A study was carried out in order to define the structure of the model for the experimental bench-numbers of Poles, zeros and delays. Once known and validated the model structure, was retrieved from the mathematical model trial countertop representative whose parameters are estimated in real time by the method of recursive least squares (RLS), on the basis of entries imposed on the frequency converter and valves, as well as extensions output whereas the system is engaged. Adaptive controllers (GMV) auto adjustable have been designed and implemented for the control of pressure in extensions using the calculation of control law the parameters identified every instant of sampling, considering them as two systems MIMO (multiple-input multipleoutput). The results are presented to the operating system as uncoupled and coupled, under the action of the controller designed for various reference values. / A presente tese tem como objetivo o projeto de um controlador adaptativo, para o modelamento e controle em tempo real de um sistema de bombeamento de água por meio do uso simultâneo de válvulas de controle e conversor de frequência utilizado no acionamento de um conjunto motor-bomba, visando reduzir o consumo de água e energia elétrica. Foi desenvolvido um protótipo do sistema de bombeamento de água composto de dois ramais, com o intuito de modelar e identificar parametricamente o conjunto motor-bomba assim como, projetar e implementar controladores adaptativos de Variância Mínima Generalizados (GMV) auto ajustáveis. O controlador atuou na determinação da velocidade de rotação do motor e no ângulo de abertura da válvula de controle. A metodologia consistiu em um estudo teórico e experimental considerando-se que os ramais operam de forma acoplada. Um estudo foi realizado objetivando-se definir a estrutura de modelo para a bancada experimental - números de polos, zeros e de atrasos. Uma vez conhecida e validada a estrutura de modelo, foi obtido o modelo matemático representativo da bancada experimental cujos parâmetros são estimados em tempo real pelo método dos mínimos quadrados recursivo (MQR), em função de entradas impostas ao conversor de frequência e nas válvulas, como também de saídas nos ramais considerando que o sistema é acoplado. Os controladores adaptativos (GMV) auto ajustáveis foram projetados e implementados visando o controle da pressão nos ramais, utilizando no cálculo da lei de controle os parâmetros identificados a cada instante de amostragem, considerando-os como dois sistemas MIMO (multiple-input multiple-output). Os resultados são apresentados para o sistema operando na forma desacoplada e acoplada, sob a ação do controlador projetado para vários valores de referência.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-04-17T20:03:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ModeloPropagacaoIndoor.pdf: 1149934 bytes, checksum: 990c3190a3106dea5d17f7a7c939cfe9 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos(edisangela@ufpa.br) on 2012-04-17T20:03:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ModeloPropagacaoIndoor.pdf: 1149934 bytes, checksum: 990c3190a3106dea5d17f7a7c939cfe9 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-17T20:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_ModeloPropagacaoIndoor.pdf: 1149934 bytes, checksum: 990c3190a3106dea5d17f7a7c939cfe9 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Eletronorte - Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e os resultados da implementação e testes em campo de um estabilizador de sistema de potência (ESP) projetado com técnica de controle digital para fins de amortecimento de modos de oscilação eletromecânica observáveis em sinais de potência elétrica medido em uma unidade hidro-geradora, de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. É apresentada e aplicada a metodologia de identificação de modelos paramétricos lineares do tipo auto regressivo com entradas exógenas (ARX), para estimação de modelos com capacidade de capturar a informação relevante (amortecimento e freqüência natural) dos modos eletromecânicos dominantes do sistema. De posse do modelo paramétrico ARX, é efetuada então a síntese da lei de controle digital amortecedor para o ESP, através da técnica de deslocamento radial dos pólos da função de transferência de malha fechada. Para a síntese da lei de controle digital, utilizou-se uma estrutura canônica do tipo RST. Para os testes de campo, a lei de controle amortecedor do ESP digital foi codificada em linguagem C e embarcada em um protótipo cujo hardware é baseado em microcontrolador modelo DSPIC 30F3014, o qual incorpora um grande número de periféricos para aquisição e comunicação de dados. Para avaliar o desempenho do ESP digital desenvolvido, testes experimentais foram realizados em uma unidade geradora de 350 MVA da casa de força número 1, da UHE de Tucuruí. O estabilizador desenvolvido atua através da modulação da referência de tensão do regulador automático de tensão da respectiva unidade geradora, de acordo com as oscilações observadas através da medida de potência elétrica no estator do gerador. Os resultados de testes de campo mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um modo eletromecânico, de freqüência natural de aproximadamente 1,7 Hz, observado nos teste de campo realizado. / This work presents the development and implementation as well as the results of field tests of a power system stabilizer (PSS) designed with digital control method for damping electromechanical modes of oscillation observed for signs of electrical power measured in a generating unit of 350 MVA of Tucuruí power plant. It is presented and applied the methodology of identifying linear parametric models such as auto regressive with exogenous inputs (ARX) for estimation of models with the ability to capture the relevant information (natural frequency and damping) of dominant electromechanical modes of the system. In possession of ARX parametric model is done then the synthesis of digital damper control law for the ESP, using the technique of pole displacement of the closed loop transfer function. For the synthesis of digital control law, we used a canonical structure type RST. For the field tests, the control law digital ESP buffer was coded in C language and embedded in a hardware prototype of which is based on model DSPIC 30F3014 microcontroller, which incorporates a large number of peripherals for data acquisition and communication. In order to evaluate the performance of the digital PSS developed, experimental tests were performed in a generating unit of 350 MVA power house number 1 from Tucuruí power plant. The stabilizer acts carried out by adjusting the reference voltage regulator automatic voltage of the respective generating unit in accordance with the oscillations observed by measuring the electrical power generator stator. The results of field tests showed an excellent performance of ESP digital damping of electromechanical mode of natural frequency of approximately 1.7 Hz, observed in the field trial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the present scenario rotating machines have been widely used in industry because of its relative simplicity, constructive robustness and low price. In this context, adequately characterize engine behavior in nominal operating conditions, as this mathematical modeling of these machines becomes interesting and can contribute to the implementation of a predictive control real-time, moreover, there fault detection possibility to, since the engine behavior change will be felt by the identified model. One way to get this mathematical structure is through their experimental data input and output, in order to identify systems is a good option as it studies ways to model and analyze systems, through its information input and output, with the aim of discovering knowledge standards. In this context, the work is to develop a mathematical model using system identification techniques in three phase induction machines through the experimental data with the objective to implement a model apt to behavior anticipate the three-phase induction motor application control for prediction. Moreover, it presents the importance of modeling the rotating machine, moreover, is demonstrated using the method of modeling identification system and a brief justification about ARX and ARMAX models. Also there was performed parametric estimation and then we performed a test to show the performance of the identification of the three-phase induction motor. / No cenário atual as máquinas rotativas têm sido bastante utilizadas nas indústrias, devido a sua relativa simplicidade, robustez construtiva e baixo preço. Neste contexto, caracterizar adequadamente o comportamento do motor operando em condições nominais diários, visto isto a modelagem matemática destas máquinas se torna interessante podendo contribuir para a implementação de um controle preditivo em tempo real, além disso, existe a possibilidade de detecção de falhas, visto que a mudança de comportamento do motor será sentida pelo modelo identificado. Essas falhas se desencadeiam com o envelhecimento e com condições adversas as quais os motores são submetidos ao longo de suas vidas úteis. Uma forma de obter essa estrutura matemática é por meio de seus dados experimentais de entrada e saída, neste intuito a identificação de sistemas é uma boa opção visto que estuda formas de se modelar e analisar sistemas, por meio de suas informações de entrada e saída, com o objetivo de descobrir padrões de comportamento. Neste contexto, o trabalho consiste em elaborar uma modelagem matemática utilizando as técnicas de identificação de sistema em máquinas de indução trifásicas por intermédio dos dados experimentais com o objetivo de implementar um modelo apto a antecipar o comportamento do motor de indução trifásico com aplicação em controle por predição. Além disso, apresenta a importância de se modelar a máquina rotativa, além disso, é demonstrada a metodologia da modelagem utilizando identificação de sistema e uma breve fundamentação sobre os modelos ARX e ARMAX. Também realizou-se a estimação paramétrica e em seguida efetuou-se um teste para mostrar o desempenho da identificação do motor de indução trifásico. / Mestre em Ciências